Семейство самолетов грузовых и пассажирских самолетов, работающих на СПГ, проекты

Ту-156

В настоящее время АО АНТК им. А.Н. Туполева совместно с Самарским научно-техническим комплексом "Двигатели НК", Самарским авиационным заводом "Авиакор" (бывший КуАЗ) и многими другими смежными предприятиями и научно-исследовательскими институтами проектирует и строит (по постановлению Правительства Российской Федерации) самолет Ту-156, предназначенный для перевозки грузов, использующий в качестве топлива сжиженный природный газ (СПГ). В работе максимально используется опыт создания и испытаний летающей лаборатории Ту-155.

После нескольких лет поиска наиболее оптимальной концепции и методологии создания транспортного самолета на СПГ была выбрана методология позволяющая наиболее эффективно и безопасно ввести в эксплуатацию воздушную транспортную систему на СПГ Методологически работа ОКБ А.Н. Туполева, в течение многих лет дававшая максимальный положительный эффект, заключалась в следующем: первоначально создавался экспериментальный самолет, на котором проверялись новые технические решения; затем строилась и запускалась в серийное производство машина военного назначения и только после этого на основе отработанных и проверенных в массовой эксплуатации технических решений создавался и запускался в серию пассажирский авиалайнер.

В случае с самолетом на СПГ АО АНТК им. А.Н. Туполева прошло стадию экспериментального самолета на летающей лаборатории Ту-155; стадию самолета военного назначения решено было заменить грузовым самолетом, создаваемым на базе самолета Ту-154Б – самолет Ту-156 (первоначальное обозначение Ту-156С) с тремя двигателями НК-89 со взлетной тягой 10500 кг, работающими на СПГ и керосине. И только после этого на основе капитально отработанных и проверенных в эксплуатации новых технических решений будет создан пассажирский самолет, работающий на СПГ.

Модель Ту-156 демонстрацией мест установки криогенных баков

В ходе предварительного проектирования рассматривались самые различные варианты размещения топливных баков с СПГ на самолете. В работе находились варианты размещения баков в виде гондол над крылом, под крылом и т.д. После достаточно долгих поисков оптимального решения был выбран вариант с расположением бака с СПГ в задней части фюзеляжа и в переднем багажном отделении (12940 кг и 3700 кг). В крыльевых кессон-баках размещается керосин.

Двухтопливная система выбрана из соображений эксплуатации самолета на линиях где имеются аэродромы с системами и запасами СПГ, так и аэродромы с системами на традиционном топливе. Не менее важно и то обстоятельство, что керосиновая топливная система, при отказе системы СПГ, становится аварийной. При отказе топливной газовой системы требуется лишь пять секунд для перевода питания двигателя с СПГ на авиационный керосин.

Двигатель НК-89, как и испытанный на Ту-155 НК-88, создается на базе серийного двигателя НК-8-2У. Наиболее существенные изменения заключаются в установке турбонасосного агрегата, представляющего собой двухступенчатый центробежный насос, приводимый в движение воздухом высокого давления, подающимся от компрессора двигателя.Этот насос повышает давление СПГ примерно до 40 атмосфер. За турбиной компрессора устанавливается теплообменник, в котором СПГ превращается из жидкого в газообразное состояние и в таком виде подается в камеру сгорания. Камера сгорания, в которой устанавливаются керосиновые и газовые форсунки также дорабатывается. В настоящее время ведется большая работа по созданию камеры сгорания, обеспечивающей низкий уровень токсичных примесей, первые успехи по существенному снижению окислов азота уже достигнуты.

Одной из наиболее важных задач для Ту-156 является создание криогенных топливных баков. Основной задний – вместимостью 12,9 т размещен в хвостовой части грузового отсека, передний – в подпольной зоне (3,7 т). Баки сварной конструкции из алюминиевого сплава.Теплоизоляция толщиной пятьдесят миллиметров выполнена из пенопласта. В настоящее время модель криогенного бака прошла испытания, выдержав большое количество заправок и сливов СПГ. Спроектированные баки позволяют самолету Ту-156 иметь дальность полета при максимальной полезной нагрузке 14000 кг 2600 км на СПГ и 3280 км на СПГ плюс керосин.

Каждый бак имеет расходный и основной отсеки. Подача топлива к двигателю осуществляется из расходного отсека с помощью элктроприводных центробежных насосов ЭНКГ-20, работающих в криогенной среде. Из основного бака в расходный топливо подается с помощью перекачивающего струйного насоса СНМ-1.

В топливных баках устанавливается измерительная аппаратура позволяющая контролировать количество топлива в заднем и переднем баке, и суммарное наличие СПГ в обоих. Эта аппаратура подаст сигналы предельного количества при заправке и достижении минимального уровня в расходном отсеке для перехода с СПГ на керосин. В топливных баках и магистралях устанавливается также аппаратура для измерения давления и температур.

Криогенные топливные баки снабжаются аварийными клапанами, открывающимися при достижении предельного допустимого давления, дренирующими пары СПГ через штуцер, расположенный над горизонтальным оперением самолета. На криогенных магистралях устанавливаются электроприводные клапаны, с помощью которых осуществляется управление работой криогенной топливной системы.

Одной из важнейших особенностей криогенной силовой установки является система обеспечения безопасности. Нарушение герметичности в ней приводит к образованию в отсеках взрывоопасной газовой смеси. Для предотвращения взрыва или пожара принимаются следующие меры: интенсивная вентиляция взрывоопасных отсеков с помощью нейтрального газа (Азот); удаление из отсеков искрообразующего оборудования; установка системы газового анализа,позволяющей выдавать сигнал при появлении течи, а также при концетрации метана в отсеках в несколько раз меньшей по величине, чем опасная. При появлении такого сигнала, как правило, перекрываются газовые магистрали и двигатели переводятся на керосин.

Для создания нормальной системы эксплуатации транспортных самолетов на СПГ необходимо в стране развернуть наземную инфраструктуру, обеспечивающую получение, хранение и заправку воздушных судов сжиженным природным газом. С целью обеспечения авиации СПГ необходимо создать сеть специализированных установок для производства СПГ, хранилищ для него и систем подачи топлива потребителям (стационарных и мобильных). При этом подготовка инфраструктуры получения, хранения и выдачи СПГ различным потребителям должна решаться комплексно с проведением единой технической политики, причем создание инфраструктуры должно проводиться параллельно с созданием воздушных судов на СПГ.

Были проанализированы существующие трассы полетов в пределах России с дальностью 1800,2000 и 2200 км, на которые рассчитывается создаваемый Ту-156. Анализ трасс полетов и магистральных газовых трубопроводов в стране показал целесообразность создания наземных инфраструктур аэропортов в несколько очередей. В первую очередь необходимо оборудовать аэропорты Домодедово (Москва), Пулково (Санкт- Петербург), аэропорты в Екатеринбурге, Оренбурге, Самаре, Перми, Надыме. При таком подходе аэропорты Самары и Перми являются запасными, в том числе и для Оренбурга и Екатирин- бурга. Заводы-ожжижители для заправки самолетов должны быть рассчитаны из условий – Ту-156 берет 15 тонн СПГ, Ту-206 до 25 тонн.В дальнейшем предполагается оборудовать аэропорты Новосибирска, Норильска, Якутска, Уфы, Комсомольска-на-Амуре, Мирного. Кроме аэропортов в России во вторую очередь предполагается оснастить системами СПГ аэропорты в городах средне азиатских государств: Ташкент, Бишкек, Самарканд, Бухара, Алма-Ата, Ашхабад, Душанбе. В процессе развития регионов Сибири и Дальнего Востока, особенно месторождений газа Камчатки и Амдермы, возможно понадобится оснастить наземной инфраструктурой СПГ и эти районы. Для оснащения аэропортов необходимо создать два типоразмера ожжижительных установок для получения СПГ, производительностью 12-15 т/ч и 3-4 т/ч в блочно-мо- дульном исполнении.

В настоящее время в АО АНТК им.- А.Н.Туполева ведется работа по выпуску конструкторской документации и изготовлению Ту-156 в производстве. Закончены стендовые испытания, выполнен полноразмерный макет самолета и эскизный проект.

Система загрузки Ту-156 соответствует серийному самолету Ту-154С и рассчитана на загрузку в грузовую кабину восьми контейнеров или грузов на поддонах.

Самолет Ту-156 согласно проекту должен иметь следующие данные:

– размах крыли – 37,55 м;

– длина самолета – 47,9 м;

– высота самолета на стоянке – 11,4 м (без дренажа);

Летно-технические характеристики Ту -156

Криогенная программа ОАО AЛTK им. А.Н. Туполева

– размер газовой камеры – 18,3 м;

– размеры грузовой двери – 2,5 х 1,62 м;

Следующим этапом в развитии самолетов на СПГ должен стать пассажирский самолет на СПГ, рассчитанный на перевозку 120-135 пассажиров. Самолет должен создаваться на базе серийного самолета Ту-156М, проект получил обозначение Ту-156М.

На самолете Ту-156М топливная система должна выполняться аналогично самолету Ту-156, пассажирская кабина должна располагаться перед криогенным топливным баком. Двигатели такие же как и на Ту-156 -НК-89.

Самолет Ту-156М должен иметь следующие основные данные: -дальность полета на СПГ – 2700 км; – запас топлива СПГ – 13000 кг; керосин – 10000 кг.

На базе проекта самолета Tv-154M2 прорабатывется проект самолета работающего на СПГ под двигатели типа ПС-90ЛКМ. Самолет получил обозначение Ту-156М2. Поскольку базовый вариант самолета Ту-154М2 не имеет третьего центрального двигателя, на Ту- 156М2 топливный бак с СПГ установлен в задней части фюзеляжа сверху в обтекателе. Самолет имеет следующие расчетные данные:

– взлетная масса – 96500-98300 кг;

– посадочная масса – 81200-84000 кг;

– масса снаряженного самолета – 61000 кг;

– масса СПГ – 20000 кг; керосина – 10000 кг

– практическая дальность полета с коммерческой нагрузкой 18000 кг – 3430 км; 16200 кг – 3530 км;

– потребная длина ВПГ1 – 2500 м;

– топливная эффективность – 22,5-23,05 г/пасс.км

На базе проекта Ту-154МЗ рассматривается проект под СПГ с двигателями типа НК-94 с взлетной тягой 18000- 20000 кг(вариант двигателя НК-93). Предположительное обозначение проекта Ту-156МЗ По компоновке проект самолета аналогичен проекту Ту-156М2 и имеет следующие рассчетные данные:

– взлетная масса – 97500-99300 кг;

– посадочная масса – 83900-85700 кг;

– масса снаряженного самолета – 63200 кг;

– масса СПГ – 20000 кг; керосина – 10000 кг;

– количество пассажиров – 160-171;

– крейсерская скорость полета – 850 км/ч;

– практическая дальность полета с коммерческой нагрузкой 18000 кг – 3100 км; 16200 кг – 3200 км;

– потребная длина ВПП – 2500 м;

– топливная эффективность – 23,0-23,3 г/пасс.км

Помимо работ над самолетами Ту- 155 и Ту-156 на СПГ ОАО АНТК им.- А.Н.Туполева совместно с германской фирмой Deutshe Aerospase Airbus вела работы над транспортным самолетом на водородном топливе, получившем обозначение "Криоплан". В этом совместном проекте максимально использовался опыт проектирования и испытаний Ту-155 и наработки по Ту-156. Кроме того, в настоящее время практически все проекты ОКБ предусматривают создание на основе базовых машин с традиционными силовыми установками самолетов, работающих на альтернативных видах топлива.

ДАННЫЕ НА 2012 г. (стандартное пополнение)

Ту-156 / самолет 156 (проект)

Самолет дальнего радиолокационного обнаружения и управления (ДРЛОиУ). В конце 1960-х годов появилась необходимость обеспечить обнаружение воздушных целей на фоне подстилающей земной поверхности. Для решения этой задачи начато создание радиотехнического комплекса "Шмель" с антенной системой "Гриб" (НПО "Вега-М", главный конструктор РЛ-комплекса - В.П.Иванов). В 1969 г. Постановлением совмина СССР начаты работы по созданию радиолокационного комплекса "Шмель" с размещением на одном из серийно выпускающихся самолетов. ОКБ А.Н.Туполева для размещения комплекса "Шмель" начата проработка вариантов носителей. В 1970 г. подготавливается аванпроект по самолету ДРЛОиУ в котором рассматриваются несколько вариантов - , Ту-154 и Ту-126. Самолет , несмотря на поддержку этого варианта Заказчиком, был отвергнут из-за сложности размещения в узком фюзеляже комплекса оборудования. Ту-154 не устроил небольшой продолжительностью полета и необходимостью значительного изменения конструкции. Использование Ту-126 так же не представлялось возможным из-за прекращения его серийного производства и утилизации всей оснастки. В результате в ОКБ А.Н.Туполева было принято решение о проектировании нового самолета - носителя комплекса ДРЛОиУ - самолета "156". КБ подготовлен аванпроект, но в связи с требованием Заказчика о размещении радиотехнического комплекса на серийно выпускающемся самолете выбор носителя был сделан в пользу Ил-76 и позже был создан самолет ДРЛОиУ .

Конструкция - самолет имел нормальную аэродинамическую схему, конструктивно подобен Ту-126 с размещением ТРДД под крылом на пилонах.

Проекции проекта самолета ДРЛОиУ "156" (Ригмант В.Г. Отечественные самолеты и вертолеты ДРЛО // Авиаколлекция №3 / 2009 г.).

Шасси - четырехопорное. Четвертая опора размещелась между основными стойками шасси под центропланом самолета.

Двигатели - 4 х ТРДД Д-30КП тягой по 12000 кг, двигатель оборудован реверсивным устройством.

ТТХ самолета :
Экипаж - 9 чел

Длина - 52.50 м
Размах крыла - 45.80 м
Высота - 14.60 м
Диаметр фюзеляжа - 3.8 м
Площадь крыла - 307 кв.м

Масса максимальная взлетная - 182.000 кг
Масса пустого - 107.350 кг

Скорость максимальная - 840 км/ч
Скорость крейсерская - 720 км/ч
Дальность полета:
- без дозаправки - 5200 км
- с дозаправкой - 6800 км
Потолок практический - 10000 / 11000 м
Продолжительность полета - 8.1 часа

Вооружение : в хвосте самолета предполагалась размещение дистанционно управляемой оборонительной пушечной установки.

Оборудование : комплекс радиотехнического оборудования "Шмель" с антенной системой "Гриб".

Модификации :
- самолет 156 / Ту-156 (1970 г.) - базовый вариант самолета / самолет ДРЛОиУ.

- "Титан-П" (1974 г.) - проект дальнего противолодочного самолета ОКБ Бериева, который предполагалось создать на базе самолета "156" ОКБ А.Н.Туполева.

Статус : СССР - аванпроект, не строился и не летал.

Источники :
Ригмант В.Г. Отечественные самолеты и вертолеты ДРЛО. // Авиаколлекция. №3 / 2009 г.
Ту-156 (156). Сайт

15 апреля 1988 года впервые поднялся в воздух Ту-155, работающий на жидком водороде. России принадлежит мировое лидерство в области криогенной авиации, позволяющей существенно снизить стоимость полетов. Сейчас в разработке находятся 2 «газовых» лайнера.

1. Мечта экологов и экономистов

В середине 70-х годов Академия наук СССР совместно с рядом НИИ и КБ приступила к реализации программы разработки методов использования альтернативных видов топлива в промышленности и на транспорте. Наибольших успехов в этом направлении удалось достичь в авиации, а также в ракетной технике.

В качестве альтернативы авиационному керосину были избраны жидкий водород и сжиженный природный газ (СПГ).

Достоинства каждого из них очевидны. Теплотворная способность водорода в три раза превышает углеводородное топливо. В связи с чем с его помощью значительно проще разгонять летательные аппараты до гиперзвуковых скоростей. Еще одно его достоинство, роль которого в политике авиакомпаний постоянно возрастает, - можно сказать, идеальные экологические свойства. При сгорании водорода, как известно, образуется чистая вода. Теплотворная способность СПГ также выше теплотворной способности керосина на 15%. И продукты его сгорания также значительно менее токсичны.

2. Битва за ресурс

Для отработки криогенных технологий и испытаний двигателя нового типа был избран серийный лайнер Ту-154Б. На его базе был создан экспериментальный Ту-155.

Самолет Ту-155, экспериментальный вариант самолета Ту-154 для отработки двигателей с использованием криогенного топлива

Два боковых двигателя, работающие на керосине, оставили без изменения. А вместо центрального двигателя НК-8-2У установили экспериментальный турбореактивный двухконтурный двигатель НК-88.

Этот двигатель имеет еще более долгую историю, чем самолет, на котором он был использован. НК-88 начали разрабатывать в КБ Самара/Труд в 1968 году под руководством академика Николая Дмитриевича Кузнецова (ныне ОАО «Кузнецов»). И в 1985 году передали в КБ Туполева. Основным требованием, предъявляемым к двигателю, была его повышенная пожаробезопасность.

Главная же инженерная сложность разработки заключалась в создании двигателя с ресурсом в несколько тысяч часов. Задача была принципиально новая для двигателестроения. Существовавшие в то время ракетные двигатели, использующие жидкие водород и кислород, отрабатывали несколько секунд, после чего сгорали в плотных слоях атмосферы.

Поскольку жидкий водород хранится при температуре -253 градуса Цельсия, в выделенном для топливного бака отсеке самолета была смонтирована мощная криогенная установка. Охлаждаемый бак с горючим вмещал 20 куб.м жидкого кислорода. Этого хватало на 2 часа полета.

В связи с повышенной взрыво- и пожароопасностью жидкого водорода Ту-155 был оснащен тремя дополнительными системами:

Гелиевой, управляющей агрегатами силовой установки;

Азотной, замещавшей обычную атмосферу в отсеках самолета и предупреждающую экипаж в случае утечки криогенного топлива задолго до взрывоопасной концентрации. При этом из отсека с баком было удалено все электрооборудование для предотвращения возможности искрообразования;

Системой контроля вакуума в теплоизоляционных полостях.

Образующиеся в баке пары водорода отводились при помощи дренажной системы в хвостовой части фюзеляжа таким образом, чтобы их выброс происходил на безопасном расстоянии от двигателя.

3. Плюс газификация

Первый полет Ту-155 совершил экипаж под руководством летчика-испытателя В.Севанакаева. Всего на жидком водороде было совершено 12 испытательных полетов, в процессе которых было установлено 14 мировых рекордов. Был совершен международный перелет по маршруту Москва – Братислава – Ницца. А перелет из Москвы в Ганновер, где проходила международная конференция по использованию криогенных технологий в летательных аппаратах, произвел сильное впечатление на прибывших в этот немецкий город ученых и конструкторов.

Наиболее восторженно отозвался о «водородном» самолете американский авиационный инженер Карл Бревер: «Русские совершили в авиации дело, соразмерное полету первого искусственного спутника Земли».

В январе 1989 года водородное направление было свернуто. И Ту-155 переориентировали после определенных доработок на сжиженный природный газ.

Вполне понятно, что использование в качестве топлива СПГ значительно выгоднее с точки зрения его стоимости по сравнению с водородом. Поскольку в настоящее время себестоимость получения водорода столь высока, что его использование в коммерческой авиации невозможно.

СПГ почти в три раза дешевле авиационного керосина. А в обозримом будущем, когда запасы нефти будут подходить к концу, природный газ, несомненно, начнет вытеснять керосин.

И тут у России имеется уникальный опыт, которого нет ни у кого в мире. Нигде более не существует такой, как у нас, технологии создания криогенных силовых самолетных установок.

4. Жертва реформ

Ту-155 на СПГ совершил более сотни вылетов. Они продемонстрировали работоспособность, безопасность и эффективность криогенных технологий. При этом системы для СПГ оказались более простыми, чем водородные, по части их разработки, производства и эксплуатации. В значительной мере потому, что температура СПГ составляет -160 градусов Цельсия, что на 100 градусов выше, чем при использовании жидкого водорода.

При этом, учитывая газифицированность практически всех сколько-нибудь значимых аэропортов мира, проблема доставки этого топлива решается автоматически. Необходимо лишь создать на местах установки для сжижения газа, что в техническом отношении не столь уж и сложная проблема. И она может и должна быть решена, если учесть, что СПГ экономичнее керосина по энерговыделению на 15%. Если же учесть разницу в стоимости этих двух видов топлива, то экономический эффект может оказаться весьма существенным – до 50%.

КБ Туполева решило развить полученный положительный результат и внедрить его уже в серийный самолет. Начались работы по созданию самолета Ту-156 с двигателем НК-89 двойного использования, который одинаково эффективно работает как на СПГ, так и на керосине.

Но в начале 90-х из-за отсутствия финансирования проект был закрыт.

Авиационный газобурбинный двигатель НК-89

5. Криогенное будущее

Однако в конце 90-х годов по инициативе «Газпрома» работы по созданию самолетов с криогенными двигателями были возобновлены. Несмотря на то, что проект Ту-156 был готов на 70%, от него было решено отказаться в связи с тем, что по летно-техническим и эксплуатационным характеристикам этот лайнер уже устарел.

Было решено создать Ту-136 – среднемагистрального «трудягу», который будет работать на северных и сибирских трасса. «Газпром», который является главным инвестором проекта, намеревается в обозримом будущем получить около сотни таких машин, которые будут использоваться для доставки в газоносные районы сотрудников, работающих вахтовым методом, и необходимых грузов.

Взлетная масса проектируемой машины – 20 тонн. Ту-136 может перевозить 53 пассажиров или 6 тонн груза со скоростью 550 км/ч. Высота полета – 9000м. При этом самолет способен садиться на грунтовые ВПП.

Двигатели Ту-136 ТВ7-117СФ работают и на керосине, и на СПГ. Разработчики утверждают, что есть возможность использовать в качестве топлива даже жидкий водород. Что, впрочем, для столь бюджетной машины было бы безумием.

Конструкция Ту-136 существенно отличается от конструкции и Ту-155 и Ту-156. Два топливных бака с СПГ расположены в нем не в фюзеляже, а в двух вынесенных гондолах за двигательной установкой. С помощью такого решения удалось убить двух зайцев. Короткие криогенные трассы имеют небольшую массу и не требуют больших энергетических затрат на теплоизоляцию. Также это позволило существенно повысить взрывобезопасность самолета: вероятность поджига пролитого топлива из поврежденных баков переводит опасность взрыва образующейся топливо-воздушной смеси к менее разрушительному пожару.

Получаемая из КБ Туполева информация о продвижении проекта позволяет надеяться на то, что скоро эта машина будет готова и начнет использоваться на региональных трассах. Вот только конкретная дата не называется.

Туполевцы работают и еще над одним криогенным проектом – Ту-204К. Он создается на базе серийного широкофюзеляжного Ту-204. Это уже более серьезная машина, принимающая на борт 210 пассажиров и имеющая дальность 5200 км. Но когда этот лайнер выйдет на трассы – то есть тайна за семью печатями.

Ту-126 с комплексом «Лиана» могли удовлетворять требованиям по борьбе с воздушными целями до второй половины 60-х годов, до перехода самолетов ударной авиации стран НАТО к действиям на малых и сверхмалых высотах. Одним из существенных недостатков комплекса «Лиана» была его неспособность выделения низковысотных целей на фоне земли. Специальные тренировки экипажей Ту-126 позволили снизить высоты полетов самолетов, с которых комплекс мог «подсвечивать» цели своим радиолокатором снизу. Однако это являлось лишь частичным решением, ПВО требовался новый комплекс, способный отслеживать цели на малых высотах на фоне земли. Тем не менее, действуя совместно с истребителями-перехватчиками, в том числе и с дальними туполевскими Ту-128, самолеты и их бортовые комплексы работали в системе ПВО СССР в течение более чем десяти лет, обеспечивая прикрытие нашего воздушного пространства. В 1984 году Ту-126 снимаются с вооружения и заменяются на А-50 с радиотехническим комплексом «Шмель», более полно отвечавшим современному уровню развития радиоэлектронной техники и требованиям борьбы с маловысотными целями.

Таким образом, уже к моменту развертывания комплекса Ту-126, он, в свете новых требований, стал постепенно устаревать. С учетом создавшейся ситуации во второй половине 60-х годов в СССР начались научно-конструкторские работы по созданию нового авиационного комплекса дальнего радилокационного дозора, способного эффективно работать по низковысотным целям. В проектирование запускается новый радилокационный комплекс с радиолокатором дальнего наблюдения «Шмель», с антенной системой «Гриб», аналогичной применявшейся на Ту-126.

В 1969 году принимается правительственное решение о начале разработки нового самолета-носителя под комплекс «Шмель». Одним из условий, определявших ход предстоящей работы, стало требование военных по использованию в качестве базового самолета одной из серийных тяжелых машин. ОКБ А.Н. Туполева на основании правительственного решения подключилось к работам по созданию нового перспективного самолета ДРЛО. В 1970 году подготавливается аванпроект по данной теме, получившей по ОКБ шифр самолет «156». В аванпроекте для самолета ДРЛО рассматривалось использование нескольких машин разработки ОКБ. Анализу подверглись Ту-142М, Ту-154 и Ту-126. Ту-142М отвергли из-за сложности нормального размещения аппаратуры комплекса «Шмель» на самолете из-за малого диаметра и объема фюзеляжа, хотя ВВС настаивали именно на Ту-142М (повторялась один в один история с первоначальным выбором Ту-95 для Ту-126). Ту-154 отвергли из-за необходимости существенной переделки базовой конструкции и сравнительно небольшой продолжительности полета. Наиболее подходящим для этих целей, как показал проведенный анализ, оказался «старичок» Ту-126, но поскольку его производство к тому времени на КуАЗ-е свернули и всю оснастку разобрали, этот выбор носил чисто «академический» характер. Анализ самолета-носителя комплекса «Шмель» в данном случае давал исходный материал для проектирования нового самолета. В последствии в ОКБ такую попытку предприняли: под комплекс «Шмель» был подготовлен аванпроект совершенно нового самолета Ту-156 («156») с четырьмя двигателями Д-30КП, близкого по своим основным компоновочным решениям к американскому E-3A. Столь радикальное предложение ОКБ принято не было, заказчик настаивал на использование одного из серийных самолетов. В результате выбор ВВС пал на проект А-50, предусматривавший использование серийного транспортного Ил-76МД.

Источники информации: Роман Астахов. Русская Сила. Самолет ДРЛО "156"
Владимир Ригмант. Под знаками "АНТ" и "ТУ"

Ту-156 — грузопассажирская модификация среднемагистрального самолета Ту-154 М, на котором установлены три двигателя НК-89, и в качестве топлива возможно использование сжиженного природного газа (СПГ) или традиционного авиакеросина.

Такой подход обусловлен тем, что пока нет развитой инфраструктуры для сжижения газа и обеспечения заправок самолетов. По мере ее создания и развития Ту-156 будет переходить на использование только СПГ. Главный конструктор самолета Ту-156 В. Андреев сообщил также, что самолет можно будет легко конвертировать из пассажирского варианта в грузовой и наоборот: «Все будет определяться конкретными потребностями заказчика».

В октябре 1998 года АО Газпром просил самолетостроителей создать пассажирский самолет Ту-156, в то время как всеми постановлениями правительства и предыдущими решениями планировалось создание грузопассажирского варианта. Перекомпоновка самолета включает в себя переработку конструкторской документации, связанную с переносом в другое место бака для сжиженного природного газа, установленного по первоначальному проекту (частично) в грузовом (пассажирском) отсеке фюзеляжа. Сейчас создается конвертируемый вариант, рассчитанный на перевозку до 104 пассажиров или 14 т груза.

Самолет Ту-156 переделывается из серийного Ту-154 М. Конструкция крыла остается практически без изменений, а в конструкции фюзеляжа требуется выполнить много доработок, связанных с хранением криогенного топлива. Основной особенностью конструкции Ту-156 является наличие двух криогенных топливных баков — основной (задний), емкостью 13 т размещен в хвостовой части отсека, передний, на 3,8 т, размешен под полом. Основной бак для криогенного топлива диаметром 3100 мм и длиной 5400 мм выполнен из алюминиевого сплава АМГ6 и покрыт слоем пенополиуретановой изоляции толщиной 50 мм. Система дренажа осуществляет сброс паров только в аварийной и в нештатной ситуациях. В основном баке выделен расходный отсек. В процессе выработки топлива он заполняется топливом из основного отсека струйными насосами. Подача топлива производится по отдельной магистрали для каждого двигателя с помощью электроприводных центробежных насосов производительностью 20 куб. м в час, создающих перепад давления 0,17 МПа.

Заправка самолета ведется методом передавливания СПГ из емкости заправщика за счет создания в нем избыточного давления. Регулирование параметров заправки — полуавтоматическое. В заправочной магистрали устанавливается фильтр с номинальной тонкостью очистки в 5 мкм. Заправка СПГ осуществляется с двух бортов самолета от двух топливозаправщиков и занимает не более 30 минут.

На самолете используются с целью накопления опыта 2 основные системы работы двигателей — на керосине и на СПГ. Переключение с одной системы питания на другую занимает 5 сек.

Как сообщалось в начале февраля 1999 года, РАО «Газпром» заказало один самолет Ту-156 на 104 пассажирских места для воздушных перевозок работников, работающих вахтовым методом.

Тогда же велись переговоры с «Газпромом» и «Лентрансгаэ» о проработке вариантов эксплуатации самолета Ту-156 на криогенном топливе и создания необходимой инфраструктуры сжижения газа. По Ту-156 проводится переработка конструкторской документации по новым требованиям Газпрома с планируемой ее завершением в конце 1999 года. Ранее «Газпром» требовал грузопассажирский самолет, сейчас речь идет только о пассажирской машине.

Первый полет самолета Ту-156 должен состояться в 2001 году.

Достигнута договоренность с «Газпромом» об авансировании проводимых работ, стоимость которых ранее оценивалась в 100 млрд рублей или примерно свыше $10 млн. Сейчас эта сумма переоценивается, ясно, что она, по мнению главного конструктора АНТК им. Туполева Владимира Андреева, возрастет. Двигатели НК-89, создаваемые на базе НК-8-2У для работы на керосине и сжиженном природном газе успешно прошли стендовые испытания на стенде в Самаре. По некоторым данным, двигатель НК-89 успешно выполнил также всю лётную программу испытаний из 100 полетов.

В середине февраля 1999 года сообщалось, что технических проблем на Авиационном научно-техническом комплексе (АНТК) им. Туполева для создания первого в мире коммерческого самолета Ту-156, работающего на сжиженном природном газе (СПГ), не существует. Документация для постройки первого образца отработана на 70%.

По словам главного конструктора этой машины Владимира Андреева, велись интенсивные переговоры с «Газпромом» по вопросу кредитования этой работы: на завершающей стадии находилась подготовка контракта на поставку ОАО «Газпром» самолета Ту-156 с двигателями, работающими на сжиженном природном газе (СПГ).

Самолет Ту-156 может быть передан авиакомпании «Газпром-авиа» для опытной эксплуатации. Оценочная стоимость работ по контракту составит примерно 50 млн. рублей в течение 3 лет.

Также готовились необходимые материалы для обсуждения данного вопроса с представителями АНТК, «Газпрома» и Минэкономики РФ. «Газпром» заинтересован в развитии этой программы как части более широких планов перевода транспортных средств России на новые виды топлива», — заявил главный конструктор.

Как сообщил в октябре 1999 года главный конструктор АНТК им. Туполева Владимир Андреев, продолжаются переговоры АНТК им. Туполева с «Газпромом» о кредитовании постройки опытного самолета с двигателями НК-89, работающими на сжиженном природном газе. По его словам, на постройку самолета, его летные и сертификационные испытания необходимы затраты в размере 15 млн долл. Первоначально конвертируемый самолет Ту-156 будет проходить опытную эксплуатацию в качестве грузового.

Беспрецедентный рост цен на авиакеросин (почти в четыре раза с начала 1999 года) оживил давнюю идею российских авиаторов перейти на более дешевое криогенное топливо. В начале декабря 1999 года эта идея получила поддержку на самом высоком уровне в РАО «Газпром». Как стало известно, в ходе встречи первого зампреда правления «Газпрома» Петра Родионова с руководством АНТК имени Туполева топ-менеджер крупнейшей естественной монополии пообещал авиаторам профинансировать создание необходимой наземной инфраструктуры (установку средств заправки самолетов сжиженным природным газом) в крупных российских аэропортах. Против проекта не возражает и глава компании Рем Вяхирев. Больших средств от «Газпрома» это не потребует, а выгоды очевидны: газовый монополист получает новые рынки сбыта и устойчивый платежеспособный спрос (перевозчики платят за топливо исключительно живыми деньгами).

Самолет Ту-156 может быть очень выгоден и авиакомпаниям. Сейчас в большинстве северных и дальневосточных аэропортов России горючего хронически не хватает, а там, где авиакеросина достаточно, цена на него поднимается до заоблачных высот. Например, в Ухту, Красноярск, Хабаровск горючее возят из Центральной России на Ил-76, в результате чего тонна керосина там стоит в три-четыре раза больше, чем в Самаре или Тюмени. Переход на сжиженный газ устранит топливный дефицит и примерно втрое снизит издержки авиакомпаний. Дело остается за малым — переоборудовать лайнеры Ту-154 в газовую версию Ту-156. Стоить это будет от 700 тысяч до 1,1 млн долларов в пересчете на один самолет. Ожидается, что все затраты окупятся уже через два-три года.

По программе испытаний Ту-156 было проведено более 100 полетов. Однако после этого машина была отправлена на стоянку. Средств в размере 12,5 млн долларов, чтобы поставить лайнер в серию и сертифицировать его под маркой Ту-156, пока нет. А без сертификата ни одна авиакомпания (даже российская) летать на газифицированном самолете не рискнет. Впрочем, АНТК им. Туполева уверен, что холдингу в ближайшее время удастся получить нужную сумму в Миннауки и авиационных ведомствах и уже через год-два газовые самолеты поступят в эксплуатацию.

Но по информации из других источников, для постройки самолета необходимы 3-4 года и еще 1-1,5 года для его сертификации.

Первый самолет Ту-156 будет строиться на опытном заводе АНТК им. Туполева с использованием агрегатов планера двух самолетов — Ту-154 М и Ту-154Б, принадлежащих АНТК им. Туполева.

Суммарные затраты по программе создания Ту-156 оценивались в первой половине 1998 года в 70-80 млн деноминированных рублей (примерно порядка $11-13 млн), из которых уже выполненный объем работ составил ориентировочно 20 млн деноминированных рублей (около $3,5 млн.). В начале 1999 года РАО «Газпром» был в принципе согласен купить первый Ту-156 за сумму, составляющую до 2/3 стоимости программы, т. е. примерно за 50 млн рублей (более $ 8.0 млн.).

По сведениям на ноябрь 1999 года на постройку опытного самолета, проведение его летных и сертификационных испытаний необходимо примерно $15 млн.

По состоянию на июнь 2000 года на программу НИОКР по созданию самолета Ту-156 в течение 3 лет необходимо затратить 100-200 млн. рублей до завершения заводских летно-конструкторских испытаний. При этом Газпром планирует обеспечить за свой счет всю необходимую инфраструктуру для летных испытаний Ту-156. Испытания самолета займут 0,5-1 год.

На программу Ту-156 в 1999 году было выделено из госбюджета очень малая сумма (в счет долга за 1998 год), но в 2000 года планируется финансирование программы «Росавиакосмосом». Кроме того Ту-156 вошел в перечень разработок, предусмотренных программой развития авиатехники до 2015 года.

Стоимость переоборудования лайнера Ту-154 в газовую версию Ту-156 будет стоить от 700 тысяч до 1,1 млн долларов в пересчете на один самолет. Ожидается, что все затраты окупятся уже через два-три года.

Разрабатываются проекты по использованию СПГ на самолетах Ту-204, Ту-334, Ту-330. Внедрение СПГ в качестве топлива на авиационном транспорте дает возможность значительно улучшить экологическую обстановку в районах аэродромов, позволит уменьшить дефицит авиатоплива при истощении запасов нефти, а также снизить эксплуатационные расходы.

АНТК им. А. Н. Туполева совместно с Лентрасгазом разработали технологию сжижения природного газа на основе перепада давления. Эта технология может широко использоваться во всем мире, где имеются газораспределительные станции. По оценкам специалистов, этот способ более экономичен по сравнению с применяемыми в настоящее время. На его основе разработан аэродромный комплекс по заправке самолетов сжиженным газом.

Проводимые АО «АНТК им. Туполева» на протяжении более 15 лет работы по применению в авиации альтернативных видов авиатоплива в виде сжиженного природного газа (СПГ) нашли свое отражение и в программе развития гражданской авиационной техники России на период до 2015 года.

По предварительным данным (по состоянию на середину декабря 1999 года), в эту программу вошли две важные темы: создание самолета Ту-156 с введением его в опытную эксплуатацию в 2003-2005 годах; создание нового дальнемагистрального пассажирского самолета к 2010—2015 гг. с двигателями, работающими на СПГ.

В 1999 году доля участия государства в создании самолетов указанного типа оценивается приблизительно в 30%.

В мае 2000 года было проведено большое совещание под председательством заместителя руководителя Росавиакосмоса, на котором рассматривалась программа создания самолета Ту-156 с двигателями НК-89, работающими на сжиженном природном газе (СПГ), как провозвестника нового подхода к реальному обеспечению авиационной техники альтернативными видами авиационного топлива. На совещании было принято решение о развертывании программы создания самолета Ту-156. Также решался вопрос о выделении финансирования на программу который должен был быть решен в конце мая — начале июня текущего года.

Внедрение в практику воздушных сообщений самолетов, работающих на СПГ, требует проведения значительного объема работ по развитию инфраструктуры. В настоящее время в Санкт-Петербурге, Уфе и Самаре имеется оборудование по сжиживанию природного газа (в Санкт-Петербурге станция принята госкомиссией в декабре 1995 года).

ОАО «Газпром» в значительной степени помогает созданию новой авиатехники — за его счет, например, построена в Москве станция сжижения газа. Все НИР по аппаратуре наземного обслуживания самолета проводятся за счет РАО «Газпром». Так например, финансируется тема получения сжиженного природного газа за счет перепада давления (магистральное давление — 30 атм., в городе — примерно 12 атм.). В результате новой технологии сжижения природного газа он для использования в авиации становится всего лишь на 10-15% дороже магистрального, что просто несопоставимо со стоимостью авиационного топлива.

АНТК им. Туполева придает большое значение работам, связанным с применением альтернативных видов авиационных топлив. «Примерно 3-4% мощности АНТК им. Туполева» работает по этой крайне интересной (и одной из важнейших) тематике.

Беспрецедентный рост цен на авиакеросин (почти в 4 раза с начала прошлого года) оживил давнюю идею российских авиаторов: перейти на более дешевое криогенное топливо. Идея получила поддержку на самом высоком уровне в ОАО «Газпром», который и профинансирует создание необходимой наземной инфраструктуры (установку средств заправки самолетов сжиженным природным газом) в крупных российских аэропортах. Тем более, авиаторы платят за топливо исключительно «живыми» деньгами. Не менее выгодно это и авиакомпаниям. Сейчас в большинстве северных и дальневосточных аэропортов России горючего хронически не хватает, а там, где авиакеросина достаточно, цена на него поднимается до заоблачных высот. Переход на сжиженный газ устранит топливный дефицит и примерно втрое снизит издержки авиакомпаний. Дело за малым — переоборудовать лайнеры Ту-154 в газовую версию Ту-156. По подсчетам специалистов, все затраты окупятся за 2- 3 года.

Известно, что практически все разработки АО «АНТК им. Туполева» имеют модификации с двигателями, работающими на СПГ. Считается, что на самолете Ту-156 должна пройти апробацию и отработку криогенная система самолета. Одновременно продолжаются проектные работы по использованию двигателя ПС-90А для работы на СПГ в составе силовой установки пассажирского 210-местного среднемагистрального самолета Ту-206. Его силовая установка должна состоять из двух ТРДД типа ПС-92. Применение СПГ позволит резко улучшить экологические показатели силовой установки самолета: снижение выбросов NO в 1,5 раза и СО — на 20%, снижение токсичных выбросов — в 4 раза, снижение расходов на топливо в 2 раза.

Конструктивно самолет Ту-206 создается на базе самолета Ту-204-100. Кроме решения специальных вопросов, значительную сложность представляет размещение баков с природным газом, которые требуют значительного объема. Конструктивно 4 бака для СПГ располагаются над пассажирским салоном, образуя своеобразный «горб», за что проект получил в ОКБ прозвище «белуга».

Ориентировочно цена самолета Ту-206 будет не более чем на 10-15% превышать цену базового варианта, цена которого составляет примерно $25 млн.

По проекту самолета практически завершено выполнение эскизного проекта, но чтобы перейти к рабочему проектированию самолета необходимо финансирование, которого сейчас нет. Программа несколько «оттеснена» работами по семейству Ту-204.

Известно, что уже в январе 1997 года по проекту были выполнены (изготовлены) продувочные модели, проводились компоновочные работы, был выполнен аванпроект и шла подготовка к эскизному проекту. Из всех проектов «газовых» самолетов проект Ту-206 находится в наиболее «продвинутом» проектном состоянии (кроме проекта Ту-156).

Ожидается, что после создания Ту-156 АНТК им. Туполева займется вплотную проектом Ту-206. Однако программа Ту-206 предполагает не только создание двигателя для работы на СПГ, но и дорогостоящей и разветвленной инфраструктуры для полномасштабной эксплуатации машины, что влечет дополнительные и весьма крупные затраты. В 1994 году проводился опрос авиакомпаний для определения потенциального спроса. Анализ поступивших от авиакомпаний предложений и заявок показал наличие реального спроса на 60-70 самолетов типа Ту-206.

Тактико-технические характеристики:

Тип двигателя:	3 ТРДД НТК Двигатели НК-89
Размах крыла, м:	37.55
Длина самолета, м:	47.925
Высота самолета, м:	11.40
Площадь крыла, м 2:	202.50
Масса, кг:	пустого снаряженного самолета — 58600 максимальная взлетная — 100000
Внутреннее топливо, кг:	сжиженный природный газ (метан) — 16800 керосин — 10200
Тяга, кгс:	3×10500
Крейсерская скорость, км/ч:	850
Практическая дальность, км:	4800
Дальность полета с коммерческой загрузкой, км:	2600
Практический потолок, м:	10800
Экипаж, чел:	3